Обзор и анализ технологий и CASE- средств кафедра

Обзор и анализ технологий и CASE- средств кафедра МО ЭВМ ВМК ННГУНижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского Факультет вычислительной математики и кибернетики Учебно-исследовательская лаборатория «Информационные технологии»

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 2 — 1. Введение 2. Сущность структурного подход а 3. Общая характеристика 4. Классификация 5. Обзор CASE- средств Содержание

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 3 — 1. Введение сложность описания (достаточно большое количество функций, процессов, элементов данных и сложные взаимосвязи между ними) наличие совокупности тесно взаимодействующих компонентов (подсистем) отсутствие прямых аналогов, ограничивающее возможность использования каких-либо типовых проектных решений и прикладных систем необходимость интеграции существующих и вновь разрабатываемых приложений функционирование в неоднородной среде на нескольких аппаратных платформах разобщенность и разнородность отдельных групп разработчиков по уровню квалификации и сложившимся традициям использования тех или иных инструментальных средств существенная временная протяженность проекта. Характеристика современных крупных проект ов :

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 4 — 1. Введение . . . • До 70 -х гг : проектирование выполнялось в основном на интуитивном уровне с применением неформализованных методов • 70 -80 гг : широко применялась структурная методология, предоставляющая в распоряжение разработчиков строгие формализованные методы описания ИС и принимаемых технических решений Предыстория : Проблемы : • неадекватная спецификация требований • неспособность обнаруживать ошибки в проектных решениях • низкое качество документации • затяжной цикл и неудовлетворительные результаты тестирования

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 5 — 1. Введение . . . • Первоначально : предназначен для автоматизации разработки только лишь программного обеспечения (ПО) • В настоящее время : приобрел новый смысл, охватывающий процесс разработки сложных ИС в целом Термин CASE (Computer Aided Software Engineering) : Особенности применения : CASE-средства не обязательно дают немедленный эффект; он может быть получен только спустя какое-то время реальные затраты на внедрение CASE-средств обычно намного превышают затраты на их приобретение CASE-средства обеспечивают возможности для получения существенной выгоды только после успешного завершения процесса их внедрения

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 6 — 1. Введение . . . оценка отдачи от инвестиций в CASE-средства затруднительна (отсутствие приемлемых метрик по процессам разработки ПО) внедрение может представлять собой достаточно длительный процесс и может не принести немедленной отдачи отсутствие полного соответствия между теми процессами и методами, которые поддерживаются CASE-средствами, и теми, которые используются в данной организации CASE-средства зачастую трудно использовать в комплексе с другими подобными средствами некоторые CASE-средства требуют слишком много усилий для того, чтобы оправдать их использование в небольшом проекте негативное отношение персонала к внедрению новой CASE-технологии может быть главной причиной провала проекта. Подводные камни при использовании :

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 7 — 2. 2. Сущность структурного подхода принцип «разделяй и властвуй» — принцип решения сложных проблем путем их разбиения на множество меньших независимых задач, легких для понимания и решения принцип иерархического упорядочивания — принцип организации составных частей проблемы в иерархические древовидные структуры с добавлением новых деталей на каждом уровне. Д ва базовых принципа : Система разбивается на функциональные подсистемы, которые в свою очередь делятся на подфункции, подразделяемые на задачи

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 8 — 2. 2. Сущность структурного подхода . . . принцип абстрагирования — заключается в выделении существенных аспектов системы и отвлечения от несущественных принцип формализации — заключается в необходимости строгого методического подхода к решению проблемы принцип непротиворечивости — заключается в обоснованности и согласованности элементов принцип структурирования данных — заключается в том, что данные должны быть структурированы и иерархически организованы. Остальные принципы :

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 9 — 2. 2. Сущность структурного подхода . . . SADT (Structured Analysis and Design Technique) модели и соответствующие функциональные диаграммы DFD (Data Flow Diagrams) диаграммы потоков данных ERD (Entity-Relationship Diagrams) диаграммы «сущность-связь»В иды моделей (диаграмм) :

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 10 — 2. 2. Сущность структурного подхода . . . • графическое представление блочного моделирования • строгость и точность. Основывается на следующих концепциях : Модель SADT Правила SADT включают : • ограничение количества блоков на каждом уровне декомпозиции (правило 3 -6 блоков) • связность диаграмм (номера блоков) • уникальность меток и наименований (отсутствие повторяющихся имен) • синтаксические правила для графики (блоков и дуг) • разделение входов и управлений (правило определения роли данных) • отделение организации от функции, т. е. исключение влияния организационной структуры на функциональную модель.

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 11 — 2. 2. Сущность структурного подхода . . . Рис. Функциональный блок и интерфейсные дуги Модель SADT Функция. Управление Выходы. Входы Механизм

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 12 — 2. 2. Сущность структурного подхода . . . Одной из наиболее важных особенностей методологии SADT является постепенное введение все больших уровней детализации по мере создания диаграмм, отображающих модель Модель SADT 21 3 4 Более общее представление Более детальное представление

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 13 — 2. 2. Сущность структурного подхода . . . • внешние сущности • системы/подсистемы • процессы • накопители данных • потоки данных Модель DFD Основные компоненты диаграмм : В основе данной методологии лежит построение модели анализируемой ИС

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 14 — 2. 2. Сущность структурного подхода . . . представляет собой материальный предмет или физическое лицо, представляющее собой источник или приемник информации, например, заказчики, персонал, поставщики, клиенты, склад Модель DFD. Вн ешняя сущность Заказчик

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 15 — 2. 2. Сущность структурного подхода . . . представляет собой преобразование входных потоков данных в выходные в соответствии с определенным алгоритмом Модель DFD. Процесс Рассчитать остаток средств 1. 1 Поле номера Поле имени Поле физической реализации

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 16 — 2. 2. Сущность структурного подхода . . . представляет собой абстрактное устройство для хранения информации, которую можно в любой момент поместить в накопитель и через некоторое время извлечь Модель DFD. Накопитель данных идентифицируется буквой «D» и произвольным числом D 1 Получаемые счета

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 17 — 2. 2. Сущность структурного подхода . . . Модель DFD. Поток данных 1. 5 Вывести отчет о продажах Бухгалтерия Руководство. Отчет о продажах

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 18 — 2. 2. Сущность структурного подхода . . . Модель ERD Наиболее распространенным средством моделирования данных являются диаграммы «сущность-связь». С их помощью определяются важные для предметной области объекты (сущности), их свойства (атрибуты) и отношения друг с другом (связи). Графическое изображение сущности

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 19 — 2. 2. Сущность структурного подхода . . . Модель ERD. Связь Графическое изображение связей Много Один Необязательная Обязательная

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 20 — 2. 2. Сущность структурного подхода . . . Модель ERD. Атрибут Графическое изображение атрибута. Атрибут — любая характеристика сущности, значимая для рассматриваемой предметной области и предназначенная для квалификации, идентификации, классификации, количественной характеристики или выражения состояния сущности * * — обязательный атрибут o — необязательный атрибут

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 21 — 2. 2. Сущность структурного подхода . . . Модель ERD. Уникальный идентификатор Графическое изображение идентификатора. Уникальный идентификатор — это атрибут или совокупность атрибутов и/или связей, предназначенная для уникальной идентификации каждого экземпляра данного типа сущности # Полная идентификация Идентификация посредством другой сущности

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 22 — 3. Общая характеристика • М ощные графические средства для описания и документирования , обеспечивающие удобный интерфейс с разработчиком и развивающие его творческие возможности • И нтеграция отдельных компонент CASE-средств, обеспечивающая управляемость процессом разработки • И спользование специальным образом организованного хр а нилища проектных метаданных (репозитория) Требования к CASE- средствам :

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 23 — 3. Общая характеристика … • Р епозиторий • Г рафические средства анализа и проектирования • С редства разработки приложений • С редства конфигурационного управления • С редства документирования • С редства тестирования • С редства управления проектом • С редства реинжиниринга. Состав интегрированных CASE- средств :

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 24 — 44. Классификация Виды классификации По типам По категориям отражает ф ункциональную ориентацию CASE-средств на те или иные процессы ЖЦ определяет степень интегрированности по выполняемым функциям отдельные локальные средства набор частично интегрированных средств полностью интегрированные средства

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 25 — 44. Классификация … • средства анализа (Upper CASE) • средства анализа и проектирования (Middle CASE) • средства проектирования баз данных • средства разработки приложений • средства реинжиниринга • средства планирования и управления проектом • средства конфигурационного управления • средства тестирования • средства документирования По типам

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 26 — 44. . Обзор CASE- средств • BPwin • Rational Rose • Together Control Center • Designer/2000 • Silverrun • … и свыше 500 других. Рынок CASE- средств :

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 27 — 44. . Обзор CASE- средств Rational Rose Назначение : • автоматизация этапов анализа и проектирования ПО • генерация кодов на различных языках • выпуск проектной документации Разработанная универсальная нотация для моделирования объектов (UML — Unified Modeling Language) претендует на роль стандарта в области объектно-ориентированного анализа и проектирования

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 28 — 44. . Обзор CASE- средств Rational Rose Состав : • репозиторий • графический интерфейс пользователя • средства просмотра проекта (browser) • средства контроля проекта • средства сбора статистики • генератор документов • генератор кодов (индивидуальный для каждого языка) • анализатор кодов для С++, обеспечивающий реинжиниринг — восстановление модели проекта по исходным текстам программ.

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 29 — 44. . Обзор CASE- средств Rational Rose Состав : • репозиторий • графический интерфейс пользователя • средства просмотра проекта (browser) • средства контроля проекта • средства сбора статистики • генератор документов • генератор кодов (индивидуальный для каждого языка) • анализатор кодов для С++, обеспечивающий реинжиниринг — восстановление модели проекта по исходным текстам программ. представляет собой объектно- ориентированную базу данных

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 30 — 44. . Обзор CASE- средств Rational Rose Состав : • репозиторий • графический интерфейс пользователя • средства просмотра проекта (browser) • средства контроля проекта • средства сбора статистики • генератор документов • генератор кодов (индивидуальный для каждого языка) • анализатор кодов для С++, обеспечивающий реинжиниринг — восстановление модели проекта по исходным текстам программ. обеспечивают «навигацию» по проекту, в том числе, перемещение по иерархиям классов и подсистем, переключение от одного вида диаграмм к другому и т. д.

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 31 — 44. . Обзор CASE- средств Rational Rose Состав : • репозиторий • графический интерфейс пользователя • средства просмотра проекта (browser) • средства контроля проекта • средства сбора статистики • генератор документов • генератор кодов (индивидуальный для каждого языка) • анализатор кодов для С++, обеспечивающий реинжиниринг — восстановление модели проекта по исходным текстам программ. дают возможность находить и устранять ошибки по мере развития проекта, а не после завершения его описания

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 32 — 44. . Обзор CASE- средств Rational Rose Состав : • репозиторий • графический интерфейс пользователя • средства просмотра проекта (browser) • средства контроля проекта • средства сбора статистики • генератор отчетов • генератор кодов (индивидуальный для каждого языка) • анализатор кодов для С++, обеспечивающий реинжиниринг — восстановление модели проекта по исходным текстам программ. формирует тексты выходных документов на основе содержащейся в репозитории информации

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 33 — 44. . Обзор CASE- средств Rational Rose Состав : • репозиторий • графический интерфейс пользователя • средства просмотра проекта (browser) • средства контроля проекта • средства сбора статистики • генератор отчетов • генератор кодов (индивидуальный для каждого языка) • анализатор кодов для С++, обеспечивающий реинжиниринг — восстановление модели проекта по исходным текстам программ. используя информацию, содержащуюся в логической и физической моделях проекта, формирует файлы заголовков и файлы описаний классов и объектов. Создаваемый таким образом скелет программы может быть уточнен путем прямого программирования на языке С++.

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 34 — 44. . Обзор CASE- средств Rational Rose Состав : • репозиторий • графический интерфейс пользователя • средства просмотра проекта (browser) • средства контроля проекта • средства сбора статистики • генератор отчетов • генератор кодов (индивидуальный для каждого языка) • анализатор кодов для С++, обеспечивающий реинжиниринг — восстановление модели проекта по исходным текстам программ. создает модули проектов в форме Rational Rose на основе информации, содержащейся в определяемых пользователем исходных текстах на С++

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 35 — 44. . Обзор CASE- средств Rational Rose В результате разработки проекта формируются следующие документы : • диаграммы классов • диаграммы состояний • диаграммы сценариев • диаграммы модулей • диаграммы процессов • спецификации классов, объектов, атрибутов и операций • заготовки текстов программ • модель разрабатываемой программной системы

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 36 — 44. . Обзор CASE- средств Rational Rose Организация групповой работы : возможно разбиение модели на управляемые подмодели • загрузка подмодели в память • выгрузка подмодели из памяти • сохранение подмодели на диске в виде отдельного файла • установка защиты от модификации • замена подмодели в памяти на новую. Возможные операции с подмоделями :

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 37 — 44. . Обзор CASE- средств Rational Rose Среда функционирования • Платформа Windows — процессор 80386 SX или выше (рекомендуется 80486), память8 Mб (рекомендуется 12 Mб), пространство на диске 8 Mб + 1 -3 Mб для одной модели • Платформа UNIX — память 32+(16*число пользователей)Mб, пространство на диске 30 Mб + 20 при инсталляции + 1 -3 Mб для одной модели.

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 38 — 44. . Обзор CASE- средств Развитая методология функционального моделирования на основе IDEF 0 Мощные редакторы для описания операций, связей и вычисления затрат на выполнение работ Иерархическая структура диаграмм, облегчающая последовательное уточнение элементов модели Контекстные диаграммы для описания границ системы, области действия, назначения объектов Декомпозиционные диаграммы для описания особенностей взаимодействия различных процессов Расширенные возможности по поддержанию ссылочной целостности Поддержка методологии IDEF 3 Основные характеристики BPwin : BPwin

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 39 — 44. . Обзор CASE- средств Экспорт моделей в средства имитационного моделирования Интеграция и связь со средством проектирования баз данных ERwin (методология IDEF 1 X) Поддержка свойств, определяемых пользователем, включая мультимедийные документы Интеграция с Model. Mart. Кроме того, поддерживаются прямые связи Model. Mart с ERwin и BPwin. Расширенная архитектура. BPwin поддерживает 16 — и 32 -х разрядные системы, позволяя организовать совместную работу для всех участников проекта. Автоматическая поддержка изменения размеров. BPwin поддерживает автоматическую настройку размеров диаграмм и возможность изменения масштабов изображения моделей. Основные характеристики BPwin : BPwin

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 40 — 44. . Обзор CASE- средств BPwin Внешний вид :

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 41 — 44. . Обзор CASE- средств Сравнение возможностей :

15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE- средств 42 — Авторы мини-проекта: Куратор : Свистунов А. Н. Гаврилов А. Е. ( главный разработчик, технический писатель ) Пекерская И. А. (лидер проекта, главный тестер) Тезин Ю. А. (технический писатель)